(57)【要約】  向流移動床として作動する、逐次マルチカラムサイズ排除クロマトグラフィー装置を用いる、ポリオキシエチレン及びポリオキシプロピレン部分を含むポリエーテルブロックコポリマーの精製方法であって、プロセスサイクルが、複数の工程を含む方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
向流移動床として作動する、逐次マルチカラムサイズ排除クロマトグラフィー装置を用いる、ポリオキシエチレン及びポリオキシプロピレン部分を含むポリエーテルブロックコポリマーの精製方法であって、プロセスサイクルが、
(A)溶離液中に溶解したブロックコポリマーを含む供給混合物を、供給槽に用意する工程と、
(B)供給混合物を、逐次連結された複数のクロマトグラフィーカラムを備え、各カラムが固定床を備える装置に導入することによって、供給混合物をクロマトグラフィー分離に供する工程と、
(C)分離後、精製された目標ブロックコポリマーが富化された第1の溶離液ポーション、及び精製された目標ブロックコポリマーが欠乏した第2の溶離液ポーションを採取する工程と、
(D)第1の溶離液ポーションから、精製されたブロックコポリマーを採取する工程と、
(E)欠乏した溶離液を回収し、溶媒回収ゾーンからの欠乏した溶離液をプロセスにリサイクルする工程と、
を含む、精製方法。
【請求項２】
向流移動床が、擬似又は実際の移動床として作動する、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
溶離液が、有機溶媒、又は水、又はこれらの混合物である、請求項1又は2に記載の方法。
【請求項４】
溶離液が、有機溶媒又は有機溶媒の混合物である、請求項1〜3の何れか1項に記載の方法。
【請求項５】
溶離液が、メタノールである、請求項1〜4の何れか1項に記載の方法。
【請求項６】
固定床が、サイズ排除クロマトグラフィー充填材を含む、請求項1〜5の何れか1項に記載の方法。
【請求項７】
固定床が、充填材として、無機炭素、ゼオライト、アルミナ、又はシリカ系吸着材を含む、請求項1〜6の何れか1項に記載の方法。
【請求項８】
固定床が、充填材として、ジオールで変性されたシリカからなる群から選択される無機吸着材を含む、請求項1〜7の何れか1項に記載の方法。
【請求項９】
ジオールで変性されたシリカからなる固定床が、安定した保持時間が達成されるまで、メタノールで前処理される、請求項1〜8の何れか1項に記載の方法。
【請求項１０】
固定床が、充填材として、1〜100nmの細孔径を有するシリカ材料である無機吸着材を含む、請求項1〜9の何れか1項に記載の方法。
【請求項１１】
固定床が、充填材として、5〜1000μmの平均粒径分布を有するシリカ材料である無機吸着材を含む、請求項1〜10の何れか1項に記載の方法。
【請求項１２】
固定床が、充填材として、5〜20nmの細孔径を有するシリカ材料である無機吸着材を含む、請求項1〜10の何れか1項に記載の方法。
【請求項１３】
固定床が、充填材として、有機又は有機系吸着材を含む、請求項1〜6の何れか1項に記載の方法。
【請求項１４】
固定床が、充填材として、炭水化物、アガロース若しくはアクリルアミドと架橋した炭水化物、又は架橋有機ポリマーからなる群から選択される有機吸着材を含む、請求項1〜6の何れか1項に記載の方法。
【請求項１５】
クロマトグラフィー分離が、0.01〜15MPaの範囲の圧力で行われる、請求項1〜14の何れか1項に記載の方法。
【請求項１６】
クロマトグラフィー分離が、0.05〜0.5MPaの範囲の圧力で行われる、請求項1〜15の何れか1項に記載の方法。
【請求項１７】
クロマトグラフィー分離が、0.05〜0.5MPaの範囲の圧力で、且つ50μm〜1000μmの範囲の平均粒径の充填材を用いて行われる、請求項16に記載の方法。
【請求項１８】
クロマトグラフィー分離が、>0.5MPa〜10MPaの範囲の圧力で行われる、請求項1〜15の何れか1項に記載の方法。
【請求項１９】
クロマトグラフィー分離が、>0.5MPa〜10MPaの範囲の圧力で、且つ5〜50μmの範囲の平均粒径の充填材を用いて行われる、請求項18に記載の方法。
【請求項２０】
クロマトグラフィー分離が、20〜25℃で行われる、請求項1〜19の何れか1項に記載の方法。
【請求項２１】
クロマトグラフィー分離が、26〜65℃の範囲の高温で行われる、請求項1〜20の何れか1項に記載の方法。
【請求項２２】
第1の溶離液ポーション及び第2の溶離液ポーションが、互いに独立して濃縮工程に供される、請求項1〜21の何れか1項に記載の方法。
【請求項２３】
ブロックコポリマーが富化された第1の溶離液ポーション、及びブロックコポリマーが欠乏した第2の溶離液ポーションの濃縮工程が、蒸発、乾燥又は蒸留によって行われる、請求項1〜22の何れか1項に記載の方法。
【請求項２４】
ブロックコポリマーが富化された第1の溶離液ポーション、及びブロックコポリマーが欠乏した第2の溶離液ポーションの濃縮工程が、液体抽出、膜、結晶化、吸着又は他の溶媒回収技術によって行われる、請求項1〜22の何れか1項に記載の方法。
【請求項２５】
分離クロマトグラフィーの前に、シリカ、又はアルミナ、又は分子ふるい、又は活性炭、又はポリマー吸着材、又はイオン交換体、又はこれらの混合物の濾床に、供給混合物を通すことによる第1の濾過工程を含む、請求項1〜24の何れか1項に記載の方法。
【請求項２６】
分離クロマトグラフィーの後に、溶離液リサイクルゾーン中に配置された、シリカ、又はアルミナ、又は分子ふるい、又は活性炭、又はポリマー吸着材、又はイオン交換体、又はこれらの混合物の濾床に、欠乏した溶離液を通すことによる第2の濾過工程を含む、請求項1〜25の何れか1項に記載の方法。
【請求項２７】
目標ブロックコポリマーに富む第1の溶離液ポーションを、第2の擬似移動床分離プロセスサイクルに供する工程を含む、請求項1〜26の何れか1項に記載の方法。
【請求項２８】
第1と第2のプロセスサイクルの間に、1つ以上の溶離液濃縮工程を含む、請求項1〜25の何れか1項に記載の方法。
【請求項２９】
ポリオキシエチレン及びポリオキシプロピレン部分を含むポリエーテルブロックコポリマーが、ポロキサマー188又はポロキサマー407である、請求項1〜28の何れか1項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、2015年12月22日に出願された欧州特許出願第15201912.1号の優先権を主張する。
【０００２】
本発明は、向流の擬似又は実際の移動床モードにおいて作動する、逐次マルチカラムサイズ排除クロマトグラフィー(sequential multi-column size exclusion chromatography)装置を用いる、ポリオキシエチレン及びポリオキシプロピレン部分を含むポリエーテルブロックコポリマーの精製方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
ポロキサマー(エチレンオキシド/プロピレンオキシドトリブロックコポリマー)は、医薬用途における使用に関して長い歴史を有する。これらの分子量、及びエチレンオキシドとプロピレンオキシドの比率に応じて、ポリマーは、局所、経口、又は非経口用途における賦形剤としてのこれらのゲル形成特性又は可溶化特性のために使用されている。
【０００４】
何年も前から、鎌状赤血球性貧血の治療のために、有効成分として、精製されたポロキサマー188の使用が記載されてきた。低分子量(LMW)不純物は、特定の腎毒性と関連し、これらの除去を扱う幾つかの方法が公開されている。米国特許第5,990,241号は、不純物の除去のために選択される方法として、ゲルクロマトグラフィーについて言及している。
【０００５】
ポロキサマー188はまた、モノクローナル抗体の製造において、細胞培養懸濁液中のせん断保護剤として使用されている。このような哺乳動物細胞は、ポロキサマー品質の変動に対して非常に敏感である。特定のバッチの不良の根本原因は、まだ完全に理解されていないが、不純物のレベルが低減された精製されたポリマーが、改善された性能を示すという仮説である。
【０００６】
精製されたポロキサマーは、血管内閉塞ゲルとして認可された医薬品に使用されている。この用途では、例えば、米国特許第5,800,711号又は米国特許第6,761,824号に開示されているように、低分子量不純物を抽出によって除去して、熱応答性ポロキサマーのゲル化点を体温にシフトさせる。
【０００７】
ポロキサマー精製は、異なる技術、とりわけ、例えば、米国特許第6,448,371号において記載されているような、反応/加水分解によって取り組まれている。
【０００８】
他の公知の方法は、吸着及びイオン交換系の方法である。
【０００９】
吸着及び/又はイオン交換方法(クロマトグラフィーを含む)に関して、幾つかの参考文献を見つけることができる。例えば、水中4重量%のポロキサマー188を、混床樹脂(DOW Chemical、Amberlite MB-1)を充填したクロマトグラフィーカラム、及びシリカ床を充填した更なるカラムに通過させることにより精製した。吸着材再生又は回収レベルは報告されなかったが、著しく低いと予期され、したがってプロセスコスト全体に関連する影響を伴った。6000psi及び40℃で、XAD-4(Dow Chemical)への吸着、及びSuper Critical CO2を用いたLMW不純物抽出は、第2の有機溶媒(メタノール)の使用によるXADマトリックスから抽出された場合、目標LMW不純物の80%除去(目標不純物の完全な欠乏ではない)、及び目標MW化合物の関連する損失のコスト(80%未満の回収)しか達成できなかった。Drugs R D(2014)14:73-83を参照されたい。
【００１０】
分取バッチ式クロマトグラフィー法はまた、米国特許第5,523,492号において記載されているように、ポロキサマーの精製に関して取り組まれてきた。しかしながら、非常に希釈された条件(精製された生成物1kg当たり1500L超の溶媒)、及び低い生産性(1日当たり、固定相1kg当たり0.1kg未満の処理された生成物)が、このような技術に関連し、したがって、知る限りにおいて、このような手法への商業的適用は報告されていないという証拠を裏付けている。
【００１１】
結果として、これらの精製手法の何れも、妥当な生成物回収、生産率、及び希釈率下において、現行のポロキサマーグレードを、高純度生成物に幾分経済的に精製することを可能にする精製ストラテジーを提供しない。
【００１２】
クロマトグラフィーとは、移動相(溶媒、溶離液、又は脱着材)中に希釈された所与の成分(溶質)と固定相(吸着材又は充填材)の親和力が、分離及び精製目的のために用いられる方法である。このような親和力が、溶質のサイズ(主に分子サイズ)に直接関連する場合、分子サイズの相違に基づく分離である、サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)という用語が使用される。更に、ゲル濾過(GFC)、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)という用語も、それぞれ水系溶媒又は有機系溶媒の使用に関連して、一般的に適用される。
【００１３】
SEC法は、最も多様な用途において分析目的(LC-液体クロマトグラフィー、GC-ガスクロマトグラフィー、HPLC-高圧高速液体クロマトグラフィー、若しくはuPLC-超圧液体クロマトグラフィー)用及び分取若しくはプロセス規模の目的用の両方に広く使用されてきた。
【００１４】
分析目的に関して、SEC法は、ほとんどのHPLC装置サプライヤーから入手可能な多数の移動相及び固定相の組み合わせに依存し得る。このことは以下の事実による。
i)  使用されるクロマトグラフィー溶媒の毒性又は複雑性に目立った限定はない(変性剤、例えば酸、塩基、緩衝剤、又は塩などを含む、幾つかの溶媒混合物に拡張することができる)。
ii)  目標物質に対する溶解性に事実上限定はない(方法は、微量、非常に希釈された、条件下で実行されるため)。
【００１５】
実際、分析用SEC HPLC法は、ポリマーの、具体的には、ポロキサマーの分子量分布の特性を決定するために、従来の分析用カラム(高効率だが高圧の作動用の5〜10μmの小粒径)、及び幾分毒性の、且つ/又は複雑な有機溶媒と塩の混合物(LiBrを有するTHF又はDHFなど)を使用して、定常的に使用されてきた(米国特許第5,691,387号、又はAgilent応用方法)。
【００１６】
しかしながら、分取又はプロセス規模の用途に関して、ポリマー分割(resolution)用の幾分競争力のあるSEC適用の開発は、非常に難しいとみなすことができる、なぜなら、バルク量における実行可能な移動相の範囲、及び利用可能な固定相の数が、所与の分離又は精製問題に対しての成功の確度を劇的に低下させるためである。
【００１７】
商業用途に関して、目標化合物のSEC分離又は精製は、通常分析用目的で注入される幾分少量よりもはるかに大きい規模で作動しなければならない。分取又はプロセス規模のSEC法は、精製された材料を生成する目的で作動し、この手段において、性能要因、例えば生産性(1日当たり、固定相1kg当たりの処理された化学種のkg)、又は希釈要因(生成物1kgを精製するために必要な溶媒のリットル)は、このような最適な移動相及び固定相の対の定義において、かなり重要である。設備は、特定の生産性を最大化(特定の設備サイズ、又は稼働時間、及び固定相在庫を最小化することによって、プロセスコストを削減)させ、且つ目標化合物希釈への溶媒を減少(溶媒在庫削減及びリサイクル義務の軽減によって、プロセスコストを削減)させるために必要な、過負荷条件下(高濃度-低供給物希釈要因)で作動する必要がある。
【００１８】
粘度もまた、プロセスフローの流体力学に影響を与え、具体的には、この点に関して試料(精製される供給混合物)と溶媒の粘度差は、主要な関連する要因である。注入プラグの粘度が、移動相の粘度より高い(又は低い)場合、前方に伝播する代わりにカラムに沿って、このようなプラグの背面(又は前面)から一種の指状体が発生する。試料と溶媒の10%の粘度差は、「粘性指状化(viscous fingering)」として公知の現象を引き起こすのに十分であり得る。このような作用の発生は、分離性能に壊滅的な影響を及ぼし、分離不良をもたらし得る。
【００１９】
大きなサイズのポリマー、具体的にはポロキサマーの固有の特性の1つは、最も伝統的なクロマトグラフィー溶媒(水系又は有機系溶媒)中のその混合物が、このような溶液粘度の劇的な上昇をもたらすことである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】米国特許第5,990,241号
【特許文献２】米国特許第5,800,711号
【特許文献３】米国特許第6,761,824号
【特許文献４】米国特許第5,523,492号
【特許文献５】米国特許第5,691,387号
【非特許文献】
【００２１】
【非特許文献１】Drugs R D(2014)14:73-83
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
本請求項に係る発明によって解決すべき課題は、従来技術の不利益を回避してポロキサマーの分取精製に好適な、有効な連続プロセスを提供することであった。具体的には、4〜5重量%の範囲の量で存在する、LMWポリマー不純物を除去することの課題は、費用効果の高い様式で解決する必要があった。更に、1重量%未満の量で存在する、他の不純物、例えばアルデヒド又は高分子アセタールを除去する必要があった。また、高分子量(HMW)不純物の除去も、達成する必要がある目的である。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
前記課題は、向流移動床モードとして作動する、逐次マルチカラムサイズ排除クロマトグラフィー装置を用いる、ポリオキシエチレン及びポリオキシプロピレン部分を含むポリエーテルブロックコポリマーの精製方法であって、プロセスサイクルが、
(A)  溶離液中に溶解したブロックコポリマーを含む供給混合物を、供給槽に用意する工程と、
(B)  供給混合物を、逐次連結された複数のクロマトグラフィーカラムを備え、各カラムが床を備える装置に導入することによって、供給混合物をクロマトグラフィー分離に供する工程と、
(C)  分離後、精製された目標ブロックコポリマーが富化された第1の溶離液ポーション、及び精製された目標ブロックコポリマーが欠乏した第2の溶離液ポーションを採取する工程と、
(D)  第1の溶離液ポーションから、精製されたブロックコポリマーを採取する工程と、
(E)  欠乏した溶離液を回収し、溶媒回収ゾーンからの欠乏した溶離液をプロセスにリサイクルする工程と、を含む精製方法によって解決した。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図1は、カラム配置が、サイクル全体にわたって(0〜6 ts、tsはポートの切り替え時間である)、nj=[1 2 2 1]である、6カラムSMB設備を示す。
【図２】図2は、精製された目標生成物が、ラフィネートストリームから採取される、溶媒回収を伴うポロキサマーの精製のための、1工程SMB設備の構成を示す。
【図３Ａ】図3は、2つの異なる種類の不純物を除去するための、2工程SMB設備の2つの異なる構成を示す。図3Aは、第1の工程において、LMW不純物が除去され、続いてHMW不純物が除去され、抽出物から精製された目標生成物を回収する設備である。
【図３Ｂ】図3は、2つの異なる種類の不純物を除去するための、2工程SMB設備の2つの異なる構成を示す。図3Bは、第1の工程において、HMW不純物が除去され、続いてLMW不純物が除去され、ラフィネートストリームから精製された目標生成物を回収する設備である。
【図４】実施例1の供給物クロマトグラム(P188からのLMW除去)、注入=メタノール中0.5重量%のポロキサマー188 0.05ml、A-高分子量、B-目標分子量ポリマー、及びC-目標低分子量不純物。x軸の単位は「分」であり、y軸の単位はmAu(RI応答)である。
【図５】実施例1のラフィネートクロマトグラム(P188からのLMW除去)、注入=サイクル定常状態で完全な8切り替えサイクル超のSMBラフィネートの10倍希釈物(重量比)0.05ml、A-高分子量、B-目標分子量ポリマー、及びC-目標低分子量不純物。x軸の単位は「分」であり、y軸の単位はmAu(RI応答)である。
【図６】実施例1の抽出物クロマトグラム(P188からのLMW除去)、注入=サイクル定常状態で完全な8切り替えサイクル超のSMB抽出物0.5ml、A-高分子量、B-目標分子量ポリマー、及びC-目標低分子量不純物。x軸の単位は「分」であり、y軸の単位はmAu(RI応答)である。
【図７】実施例2aの供給物クロマトグラム(P188からのHMW除去)、注入=供給物0.05ml、A-高分子量、B-目標分子量ポリマー、及びC-目標低分子量不純物。x軸の単位は「分」であり、y軸の単位はmAu(RI応答)である。
【図８】実施例2aのラフィネートクロマトグラム(P188からのHMW除去)、注入=サイクル定常状態で完全な8切り替えサイクル超のSMBラフィネート0.05ml、A-高分子量、B-目標分子量ポリマー、及びC-目標低分子量不純物。x軸の単位は「分」であり、y軸の単位はmAu(RI応答)である。
【図９】実施例2aの抽出物クロマトグラム(P188からのHMW除去)、注入=サイクル定常状態で完全な8切り替えサイクル超のSMB抽出物0.05ml、A-高分子量、B-目標分子量ポリマー、及びC-目標低分子量不純物。x軸の単位は「分」であり、y軸の単位はmAu(RI応答)である。
【図１０】実施例3の供給物クロマトグラム(P407からのLMW除去)、注入=メタノール中0.5重量%の供給物0.05ml、A-高分子量、B-目標分子量ポリマー、及びC-目標低分子量不純物。x軸の単位は「分」であり、y軸の単位はmAu(RI応答)である。
【図１１】実施例3のラフィネートクロマトグラム(P407からのLMW除去)、注入=10倍(重量比)希釈されたサイクル定常状態でのSMBラフィネート0.05ml、A-高分子量、B-目標分子量ポリマー、及びC-目標低分子量不純物。x軸の単位は「分」であり、y軸の単位はmAu(RI応答)である。
【図１２】実施例3の抽出物クロマトグラム(P407からのLMW除去)、注入=10倍(重量比)希釈されたサイクル定常状態でのSMB抽出物0.05ml、A-高分子量、B-目標分子量ポリマー、及びC-目標低分子量不純物。x軸の単位は「分」であり、y軸の単位はmAu(RI応答)である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
「床」とは、サイズ排除充填材を含む相を意味する。床は、固定相であることが好ましい。
【００２６】
移動床は、擬似又は実際の移動床であってもよい。移動床は、擬似移動床であることが好ましい。
【００２７】
請求項に係る発明によれば、ポリオキシエチレン及びポリオキシプロピレン部分を含むポリエーテルブロックコポリマーは、ポリエチレンオキシド-ブロック-ポリプロピレンオキシドコポリマー、又はポリエチレンオキシド-ポリプロピレンオキシドランダムコポリマーであってもよい。
【００２８】
トリブロック(PEO-PPO-PEO)コポリマー(ポロキサマー、Pluronic(登録商標)、Kolliphor(登録商標)P、Synperonic(登録商標)として市販)は、様々なブロックサイズ、それぞれのポリオキシエチレン及びポリオキシプロピレン部分の様々な比率、及び様々な分子量を有する。組成及び分子量に応じて、ポロキサマーは、室温(25℃)で液体又は固体で、水溶性、部分的水溶性、又は非水溶性であり得る。様々なグレードの包括的な概要は、Alexandris P. et al: Physicochem. Eng.Aspects 96 (1995) 1-46に含まれている。ポロキサマーは、このようなブロックコポリマーのINN名称である。一般式は、HO-[(CH2)2-O-]a-[(CH2)3-O-]b-[(CH2)2-O-]a-H、a=2〜130、b=15〜67、である。各ポロキサマーは、番号によって特徴付けられる。最初の2桁に100を掛けたものは、ポリオキシプロピレン部分の平均分子量を表し、最後の桁に10を掛けたものは、ポリオキシエチレン部分の平均分子量を表す。典型的な例としては、ポロキサマー124、188、237、338、407である。
【００２９】
逆のポロキサマー(PPO-PEO-PPOトリブロックコポリマーもまた、メロキサポールとして公知である)は、Pluronic(登録商標)RPEとして市販されている。
【００３０】
ポロキサミンと逆のポロキサミンは、ポリエチレンオキシドとポリプロピレンオキシドの同じ順番を有することにおいて、ポロキサマーとメロキサポールに類似しているが、エチレンジアミン開始剤から調製されるので、4つのアルキレンオキシド鎖を有する。
【００３１】
Pluradot(登録商標)ポリエチレンオキシド-ポリプロピレンオキシドブロックコポリマーは、三官能性の開始剤を用いて開始されるので、3つの鎖を有する。
【００３２】
本発明に供される他のポリエーテルブロックコポリマーは、Butronics(登録商標)としても公知の、ポリエチレンオキシド及びポリブチレンオキシドから構成されるブロック及びランダムコポリマーであり、これらは、PEO-PBOジブロックコポリマー又はPEO-PBO-PEOトリブロックコポリマーであってもよい。
【００３３】
上記ブロックコポリマーの体系的概要は、Schmolka, I., Journal of the American Oil Chemists' Society, Vol 54 (3) 1977に示されている。
【００３４】
好ましいポリエーテルブロックコポリマーは、トリブロックコポリマー、具体的にはポロキサマーP188及びP407である。
【００３５】
擬似又は実際の移動床装置、及びそれぞれの装置における、逐次マルチカラムサイズ排除クロマトグラフィーの方法は、従来技術、例えば、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第2,985,589号、米国特許第3,696,107号、米国特許第3,706,812号、又は「Sa Gomes and Rodrigues (2012) Chemical Engineering & Technology Special Issue: Preparative Chromatography and Downstream Processing Volume 35, 17-34」に記載されている。
【００３６】
好ましい実施形態において、装置は、固体相が固定参照との関係で静止しているが、入口及び出口の流体ストリームを、時々カラムに及びカラムから切り替えることによって(流体流の方向に)、流体移動相と固定相の間の相対的な動きが引き起こされる、各カラムが入口器具及び出口器具を備えている、一連の固定床カラムを備える。したがって、向流移動の一種は、流体に対して、相対的に作り出される。この技術は、「擬似移動床」(SMB)と称される。
【００３７】
典型的な配列を図1に示す。
流体流量が概ね一定である、SMB設備の一部分として「区分」(入口-供給物及び溶離液、出口-抽出物及びラフィネート-ストリームによって限定、図1)を定義することにより、A-SECカラム内により少なく保持されている目標分子、及びB-SECカラム内により多く保持されている目標分子とみなすことによって、異なる役割を有する、4つの異なる区分を見つけることが可能である。
区分I:吸着材の再生(固体からのBの脱着、及び依然として存在する場合Aの脱着)、
区分II:Aの脱着及びBの吸着(その結果、抽出物はBに富み、Aで汚染されていない)、
区分III:Bの吸着及びAの脱着(その結果、ラフィネートはAに富み、Bで汚染されていない)、
区分IV:溶離液の再生(流体からのAの吸着、及び依然として存在する場合Bの吸着)。
【００３８】
関連する従来にないSMB作動モード、中でも、Improved-SMB、Sequential-SMB、Varicol(登録商標)、Powerfeed、Modicon、MCSGP、Outlet Swing Stream-OSS、JO又は擬似SMBなどの有益性と類似点は、公知であり、例えば、「Sa Gomes and Rodrigues (2012) Chemical Engineering & Technology Special Issue: Preparative Chromatography and Downstream Processing Volume 35, 17-34」に詳述されているように、当業者によって古典的なSMB結果から導き出すことができる。
【００３９】
サイズ排除クロマトグラフィーを行うためのそれぞれの装置は、市販されており、当業者によって、分離プロセスの特定の要求に適合させることができ、米国特許第7,141,172号において記載されているように、様々なポンプ、バルブ、及び構成、及び制止位置にある又は実際の移動床(AMB、CSEP、ISEP装置)としてのカラム下で作動させることができる。
【００４０】
本発明の目的のために、以下の用語を使用することができる。
SECカラム内により少なく保持されている目標の分子が富化された溶離液ポーションはまた、「ラフィネート」とも称される。
SECカラム内により多く保持されている目標の分子が欠乏した溶離液ポーションはまた、「抽出物」とも称される。
【００４１】
目標分子(「目標物」)は、精製されるブロックコポリマー、又は除去される特定の不純物の何れかであり得る。したがって、特定のプロセス配列に応じて、請求項に係る発明に関連して、ブロックコポリマーが富化された第1の溶離液ポーションは、以下で更に詳細に説明するように、ラフィネート又は抽出物の何れかであり得る。
【００４２】
本発明の目的のために、純粋な溶離液ストリームはまた、「溶媒ストリーム」とも称される。
【００４３】
溶離液は、有機溶媒、又は水、又はこれらの混合物であってもよい。
【００４４】
1つの好ましい実施形態によれば、溶離液は、有機溶媒又は有機溶媒の混合物である。好適な有機溶離液は、低級アルコール、例えばメタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、このような低級アルコールの酢酸エステル又はプロピオン酸エステル、例えば酢酸メチル、又は酢酸エチル;ケトン、例えばアセトン、ブタノン、イソプロピルメチルケトン;アセタール、又はケタール;エーテル、例えばジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、tert-ブチルメチルエーテル、テトラヒドロフラン、又はジオキサン;アルカン、例えばペンタン、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン;芳香族炭化水素、例えばベンゼン、トルエン又はキシレン;ハロゲン化炭化水素、例えばジクロロメタン、クロロホルム、クロロベンゼン;フッ素化低級アルカン;ホルムアミド、又はジメチルホルムアミド;アセトニトリル、又はこれらの混合物からなる群から選択される。
【００４５】
特に好ましい実施形態によれば、溶離液は、メタノール、又はメタノールと水若しくは他の有機溶媒、具体的にはアセトニトリル及び/若しくはアセトンとの混合物である。
【００４６】
工程(A)は、溶離液中にブロックコポリマーを含む供給混合物を用意する。ブロックコポリマーの濃度は、好ましくは5〜50重量%、より好ましくは20〜40重量%の範囲である。上限は、溶離液中の所与の生成物の溶解度に依存する。供給溶離液組成物(有機系又は水系溶媒比率)は、クロマトグラフィー設備へ供給される溶離液ストリームと異なる場合があり、溶媒勾配作動を可能にする。
【００４７】
クロマトグラフィー分離装置に導入される供給混合物はまた、「供給物ストリーム」とも称される。
【００４８】
工程(B)は、供給混合物を、逐次連結された複数のクロマトグラフィーカラムを備え、各カラムが固定相を含むSMB装置に導入することによって、供給混合物をクロマトグラフィー分離に供する工程を含む。
【００４９】
各装置に使用されるカラムの数は、特に限定されない。当業者は、精製される材料の量に応じて、容易に、適切なカラムの数を決定することができる。カラムの数は、典型的には2つ以上、好ましくは4つ以上、例えば4、5、6、7、8、9又は10カラムである。好ましい実施形態において、5又は6カラム、より好ましくは6カラムである。別の好ましい実施形態において、カラム数は、7又は8カラム、より好ましくは8カラムである。典型的には、25カラム以下、好ましくは20カラム以下、より好ましくは15カラム以下である。特に好ましい実施形態において、カラムの数は、1区分当たり2カラムであり、区分とは、流量が概ね一定で、入口及び出口ノードによって定義される設備の一部分である。
【００５０】
カラムの寸法は、特に限定されず、特定の分離プロセスのために選択される、精製される供給混合物の量、固定相粒径、及び流量にある程度依存する。
【００５１】
当業者は、容易に、適切なサイズのカラムを決定することができる。各カラムの内径(「ID」)は、典型的には10〜5000mmの間、好ましくは10〜1200mmの間、好ましくは10〜500mmの間である。各カラムの長さは、典型的には50〜2000mmの間、好ましくは75〜500mmの間である。
【００５２】
カラムへの流量は、一連のカラムにわたる最大圧力降下によって限定され、カラム寸法及び固定相の粒径に依存する。当業者は、容易に、各カラム寸法の必要流量を確立して、有効な分離プロセスを確実にすることができる。より大きい直径のカラムは、典型的にはより多い流量を必要として、カラムを通して直線流を維持する(Sa Gomes and Rodrigues (2012) Chemical Engineering & Technology Special Issue: Preparative Chromatography and Downstream Processing, Volume 35, 17-34参照)。
【００５３】
固定相は、サイズ排除クロマトグラフィー充填材を含む。
【００５４】
本発明の一実施形態によれば、固定相は、充填材として、無機吸着材、例えばカーボン、ゼオライト、アルミナ、シリカ系材料(順相又は順相又は逆相で作動する、コーティングされていない、又は無機若しくは有機分子でコーティングされた)を含む。
【００５５】
1つの好ましい実施形態によれば、固定床は、無機吸着材として、シリカ系材料を含み、より好ましくはシリカジオールを含む。シリカジオールは、粒子表面をジオール基で被覆するために、1,2-ジヒドロキシプロパンで変性されたシリカ粒子である。このようなシリカジオール材料は、バルク量、並びに異なる細孔径及び粒径で市販されている。
【００５６】
一実施形態によれば、固定床は、充填材として有機吸着材を含む。
【００５７】
一実施形態によれば、固定床は、充填材として、炭水化物(軟質ゲル)、アガロース若しくはアクリルアミドと架橋した炭水化物、又は架橋有機ポリマー(樹脂又はイオン交換材料)、又はメタクリル樹脂からなる群から選択される有機吸着材を含む。
【００５８】
固定床材料の粒子寸法は、通常、SMB設備が、更に下記に定義される高/低性能(高/低効率、又は高/低圧)設備として稼働するかどうかに依存する。
【００５９】
SMB分離のための圧力レベルは、広範囲にわたって、0.05MPa〜15MPaで変動(設備全域にわたって、0.01MPa〜15MPa圧力降下)し得る。
【００６０】
SMB分離は、高圧プロセスとして又は低圧プロセスとして作動し得る。
【００６１】
一実施形態によれば、SMB分離は、低圧プロセスとして作動する。低圧SMBサイズ排除クロマトグラフィーは、通常、大きな設備で行われる。生産性は<0.1kg〜1kg生成物/kg吸着材/日の範囲である。分離プロセスは、設備全域にわたっての圧力降下0.05〜0.5MPa又は0.01MPa〜15MPaの範囲の、設備全域にわたっての圧力降下値で作動し得る。
【００６２】
別の実施形態によれば、分離は、高圧プロセスとして行われる。高圧/高性能SMBサイズ排除クロマトグラフィーは、通常、より小さな設備で行われる。生産性は、典型的には1〜10kg生成物/kg吸着材/日の範囲である。分離プロセスは、好ましくは>0.5MPaから10MPaの範囲の上限までの高圧で行われる。
【００６３】
高圧設備は、5〜50μmの範囲の平均粒径を有する充填材を用いて作動する。低圧設備は、50μm超及び最大1000μm、好ましくは200〜500μm、特に好ましくは250〜350μmのより大きい粒径を用いて作動する。
【００６４】
充填材はまた、細孔径も変動し得る。平均細孔径は、1〜100nm、好ましくは2〜50nm、特に好ましくは5〜20nmの範囲から選択することができる。
【００６５】
特に好ましい実施形態によれば、固定相は、安定した保持時間に達するまで、メタノールを用いて洗浄することによって前処理される。安定した保持時間とは、特定のピークの保持時間、又は相対的な保持時間(目標ピークと不純物ピークの比率)が、少なくとも24時間の分離運転中に変化しないことを意味する。
【００６６】
典型的には、カラムの温度は、結晶又は微粒子の形成を観察することができるより低いレベルから、溶質又は溶媒の気化までに限定される。一実施形態によれば、プロセスは、20〜25℃の一定室温で行われる。
【００６７】
場合によって、プロセスは、30〜65℃の範囲の高温で行うことができる。更に、異なる温度で供給するか又は装置の一部分を加熱することによって、温度勾配を適用することができる。
【００６８】
本発明の一実施形態によれば、分離サイクル後に回収された第1の溶離液ポーション及び第2の溶離液ポーションは、互いに独立して濃縮工程に供することができる。
【００６９】
ブロックコポリマーが富化された第1の溶離液ポーション、及び/又はブロックコポリマーが欠乏した第2の溶離液ポーションの濃縮工程は、蒸発、乾燥又は蒸留によって行うことができる。
【００７０】
別の実施形態によれば、ブロックコポリマーが富化された第1の溶離液ポーション、及びブロックコポリマーが欠乏した第2の溶離液ポーションの濃縮工程が、液体抽出、膜、結晶化、吸着、又は他の溶媒回収技術によって行われる。
【００７１】
異なる溶離液ポーションは、互いに独立して異なる方法によって処理することができ、これは、異なる方法が、異なる溶離液ストリームに使用され得ることを意味する。
【００７２】
本発明のプロセスは、場合によって、供給物ストリーム及び/又は溶媒ストリームの前濾過を含む。
【００７３】
この前濾過は、吸着濾床、吸着カラム、フラッシュクロマトグラフィー、又は溶媒若しくは供給物を吸着材料と共に撹拌して、続いて濾過することによるバッチ吸着を用いて行うことができる。濾床は、シリカ、アルミナ、分子ふるい、活性炭、ポリマー吸着材、イオン交換体、又は他の吸着材を含むことができる。好ましい材料は、粉砕シリカである。
【００７４】
前濾過工程は、固定相中で強く吸着することによって、SMB分離作用を損なう又は変え得る、供給物中の微量不純物、又は溶媒サイクル中に蓄積する、若しくは欠陥のある溶媒回収手順を予防する材料を無駄にさえする、他の副次的不純物の何れかを除去するために使用することができる。
【００７５】
一実施形態によれば、本発明のプロセスは、分離クロマトグラフィーサイクルの前に、シリカ、又はアルミナ、又は分子ふるい、又は活性炭、又はポリマー吸着材、例えばカチオン若しくはアニオン交換樹脂の固定濾床に、供給混合物を通すことによる、塩、又は微量の触媒、又はこれらの混合物の除去のための、供給槽とクロマトグラフィー装置の間に配置された第1の濾過工程を含む。
【００７６】
別の実施形態によれば、本発明のプロセスは、分離クロマトグラフィーサイクルの後に、溶離液リサイクルゾーン中に配置された、シリカ、又はアルミナ、又は分子ふるい、又は活性炭、又はポリマー吸着材、例えばカチオン若しくはアニオン交換樹脂の濾床に、欠乏した溶離液を通すことによる第2の濾過工程を含む。
【００７７】
好ましい実施形態によれば、濾床は、濾過工程の前に、溶媒で前処理される。溶媒は、水又は有機溶媒、好ましくは溶離液として使用される有機溶媒であってもよい。濾床は、1つより多い工程において、例えば、水を用いる第1の前処理、続いて溶離液溶媒を用いる第2の前処理によって、前処理することができる。
【００７８】
別の実施形態によれば、本発明のプロセスは、目標ブロックコポリマーに富む第1の溶離液ポーションを、第2の擬似又は実際の移動床分離プロセスサイクルに供する工程を含む。精製工程の順序に応じて、目標ブロックコポリマーが濃縮された第1の溶離液は、ラフィネート又は抽出物の何れかであり得る。第1のサイクルにおいて、低分子量不純物が除去される場合、続いて第2のサイクルにおいて、第1分離サイクル後の抽出物中に存在する精製されたブロックコポリマーが除去される。高分子量不純物の場合、精製されたブロックコポリマーは、目標ブロックコポリマーがラフィネート中に存在する、第1のサイクルにおいて除去される。
【００７９】
更に別の実施形態によれば、本プロセスは、第1と第2のプロセスサイクルの間に、1つ以上の溶離液濃縮工程を含む。
【００８０】
本発明は、以下の図によって更に説明される。
【００８１】
図1は、カラム配置が、サイクル全体にわたって(0〜6 ts、tsはポートの切り替え時間である)、nj=[1 2 2 1]である、6カラムSMB設備を示す。(a)第1の切り替えまで、(b)第1の切り替えから第2の切り替えまで、溶離液=脱着材又は溶媒、抽出物及びラフィネート、それぞれより多くの及びより少ない保持された主要な化合物が採取されるストリームである。
【００８２】
流体流量が概ね一定である(入口-供給物及び溶離液-、出口-抽出物及びラフィネート-ストリームによって限定、図3)、SMB設備の一部分として「区分」を定義することにより、A-SECカラム内により少なく保持されている目標分子、及びB-SECカラム内により多く保持されている目標分子とみなすことによって、異なる役割を有する、4つの異なる区分を見つけることが可能である。
区分I:吸着材の再生(固体からのBの脱着、及び依然として存在する場合Aの脱着)、
区分II:Aの脱着及びBの吸着(その結果、抽出物はBに富み、Aで汚染されていない)、
区分III:Bの吸着及びAの脱着(その結果、ラフィネートはAに富み、Bで汚染されていない)、
区分IV:溶離液の再生(流体からのAの吸着、及び依然として存在する場合Bの吸着)。
【００８３】
SMB設備の作動中の特定の瞬間に、入口ポート、出口ポートの位置が図1aによって表されると考えれば、一定時間(切り替え時間、ts)後、全ての注入及び取り出し点は、1つのカラムを流体流の方向に移動させて図1bに達する。同じ手順を、各切り替え時間後に、全てのストリームの初期位置が、再度出くわすまで、同期して継続する。これが起こる時、1つのサイクルが完了した。
【００８４】
図2は、精製された目標生成物が、ラフィネートストリームから採取される、溶媒回収を伴うポロキサマーの精製のための、1工程SMB設備の構成を示す。
供給物ポロキサマーストリーム1、供給物槽2、SMB設備への供給3、SMB設備4、抽出物ストリーム5、抽出物溶媒回収1 6a、抽出物溶媒回収2 6b、廃棄物ストリーム7、ラフィネートストリーム8、ラフィネート溶媒回収1 9a、ラフィネート溶媒回収2 9b、溶媒回収ストリーム9c、精製された生成物ストリーム10、溶媒槽11、供給物槽への溶媒ストリーム12a、SMBへの溶媒ストリーム12b、溶媒補充A。
【００８５】
図3は、2つの異なる種類の不純物を除去するための、2工程SMB設備の2つの異なる構成を示す。図3は、2つ以上のSMB工程が含まれる場合、各SMB分離工程後、溶媒が回収されて、下流の余分な希釈工程を回避する、実施形態に取り組む。あるいは、中間生成物溶媒回収工程は、第1のSMB工程(SMB1)出口の1つ(関心のあるものは、生成物を有するもの)から、第2のSMB工程(SMB2)に直接供給することによって、その間に任意の溶媒回収の一部があっても、又はなくても、回避することができる。場合によって、(商業的に関心のある分離に対処するために、1つの溶媒回収工程だけで充分である)容易な溶媒回収系の場合、又は著しい量の溶媒が、中間生成物ストリーム、廃棄物ストリーム、又は生成物ストリームの何れかに保持される場合、溶媒回収(抽出物溶媒回収1又は2、及びラフィネートについても同様)の1つは回避され得る。
【００８６】
図3Aは、第1の工程において、LMW不純物が除去され、続いてHMW不純物が除去され、抽出物から精製された目標生成物を回収する設備である。
供給物ポロキサマーストリーム1、供給物槽2、SMB設備への供給3、SMB1設備4、抽出物1ストリーム5、抽出物1溶媒回収1 6a、抽出物1溶媒回収2 6b、廃棄物1ストリーム7、ラフィネート1ストリーム8、ラフィネート1溶媒回収1 9a、ラフィネート1溶媒回収2 9b、溶媒回収1ストリーム9c、溶媒槽1 11、供給物槽への溶媒ストリーム12a、SMB1への溶媒ストリーム12b、中間生成物槽13、SMB2設備14、抽出物2ストリーム15、抽出物2溶媒回収1 16a、抽出物2溶媒回収2 16b、精製された生成物ストリーム17、ラフィネート2ストリーム18、ラフィネート2溶媒回収1 19a、ラフィネート2溶媒回収2 19b、溶媒回収2ストリーム19c、溶媒槽2 20、SMB2設備への溶媒ストリーム21、廃棄物2ストリーム22、溶媒補充1 A1、溶媒補充2 A2。
【００８７】
図3Bは、第1の工程において、HMW不純物が除去され、続いてLMW不純物が除去され、ラフィネートストリームから精製された目標生成物を回収する設備である。
供給物ポロキサマーストリーム1、供給物槽2、SMB設備への供給3、SMB1設備4、抽出物ストリーム5、抽出物1溶媒回収1 6a、抽出物1溶媒回収2 6b、廃棄物1ストリーム22、ラフィネート1ストリーム8、ラフィネート1溶媒回収1 9a、ラフィネート1溶媒回収2 9b、溶媒回収1ストリーム9c、溶媒槽1 11、供給物槽への溶媒ストリーム12a、SMB1への溶媒ストリーム12b、中間生成物槽23、SMB2設備24、抽出物2ストリーム25、抽出物2溶媒回収1 26a、抽出物2溶媒回収2 26b、廃棄物2ストリーム27、ラフィネート2ストリーム28、ラフィネート2溶媒回収1 29a、ラフィネート2溶媒回収2 29b、溶媒回収2ストリーム29c、精製された生成物ストリーム30、溶媒槽2 31、SMB2設備への溶媒ストリーム32、溶媒補充A1、溶媒補充2 A3。
【００８８】
図4:実施例1の供給物クロマトグラム(P188からのLMW除去)、注入=メタノール中0.5重量%のポロキサマー188 0.05ml、A-高分子量、B-目標分子量ポリマー、及びC-目標低分子量不純物。
【００８９】
図5:実施例1のラフィネートクロマトグラム(P188からのLMW除去)、注入=サイクル定常状態で完全な8切り替えサイクル超のSMBラフィネートの10倍希釈物(重量比)0.05ml、A-高分子量、B-目標分子量ポリマー、及びC-目標低分子量不純物。
【００９０】
図6:実施例1の抽出物クロマトグラム(P188からのLMW除去)、注入=サイクル定常状態で完全な8切り替えサイクル超のSMB抽出物0.5ml、A-高分子量、B-目標分子量ポリマー、及びC-目標低分子量不純物。
【００９１】
図7:実施例2aの供給物クロマトグラム(P188からのHMW除去)、注入=供給物0.05ml、A-高分子量、B-目標分子量ポリマー、及びC-目標低分子量不純物。
【００９２】
図8:実施例2aのラフィネートクロマトグラム(P188からのHMW除去)、注入=サイクル定常状態で完全な8切り替えサイクル超のSMBラフィネート0.05ml、A-高分子量、B-目標分子量ポリマー、及びC-目標低分子量不純物。
【００９３】
図9:実施例2aの抽出物クロマトグラム(P188からのHMW除去)、注入=サイクル定常状態で完全な8切り替えサイクル超のSMB抽出物0.05ml、A-高分子量、B-目標分子量ポリマー、及びC-目標低分子量不純物。
【００９４】
図10:実施例3の供給物クロマトグラム(P407からのLMW除去)、注入=メタノール中0.5重量%の供給物0.05ml、A-高分子量、B-目標分子量ポリマー、及びC-目標低分子量不純物。
【００９５】
図11:実施例3のラフィネートクロマトグラム(P407からのLMW除去)、注入=10倍(重量比)希釈されたサイクル定常状態でのSMBラフィネート0.05ml、A-高分子量、B-目標分子量ポリマー、及びC-目標低分子量不純物。
【００９６】
図12:実施例3の抽出物クロマトグラム(P407からのLMW除去)、注入=10倍(重量比)希釈されたサイクル定常状態でのSMB抽出物0.05ml、A-高分子量、B-目標分子量ポリマー、及びC-目標低分子量不純物。
【００９７】
図4〜12において、x軸の単位は「分」であり、y軸の単位はmAu(RI応答)である。
【００９８】
本発明は、以下の実施形態によって更に特徴付けられる。
【００９９】
実施形態1は、向流移動床として作動する、逐次マルチカラムサイズ排除クロマトグラフィー装置を用いる、ポリオキシエチレン及びポリオキシプロピレン部分を含むポリエーテルブロックコポリマーの精製方法であって、プロセスサイクルが、(A)溶離液中に溶解したブロックコポリマーを含む供給混合物を、供給槽に用意する工程と、(B)供給混合物を、逐次連結された複数のクロマトグラフィーカラムを備え、各カラムが床を備える装置に導入することによって、供給混合物をクロマトグラフィー分離に供する工程と、(C)分離後、精製された目標ブロックコポリマーが富化された第1の溶離液ポーション、及び精製された目標ブロックコポリマーが欠乏した第2の溶離液ポーションを採取する工程と、(D)第1の溶離液ポーションから、精製されたブロックコポリマーを採取する工程と、(E)欠乏した溶離液を回収し、溶媒回収ゾーンからの欠乏した溶離液をプロセスにリサイクルする工程と、を含む、精製方法を表す。
【０１００】
実施形態2は、向流移動床が、擬似又は実際の移動床として作動する、実施形態1に記載の方法を表す。
【０１０１】
実施形態3は、床が、サイズ排除クロマトグラフィー充填材を含む相である、実施形態1又は2に記載の方法を表す。
【０１０２】
実施形態4は、溶離液が、有機溶媒、又は水、又はこれらの混合物である、実施形態1〜3に記載の方法を表す。
【０１０３】
実施形態5は、溶離液が、有機溶媒又は有機溶媒の混合物である、実施形態1〜4の何れかに記載の方法を表す。
【０１０４】
実施形態6は、溶離液が、メタノールである、実施形態1〜5の何れかに記載の方法を表す。
【０１０５】
実施形態7は、サイズ排除クロマトグラフィー充填材を含む床が、固定床である、実施形態1〜6の何れかに記載の方法を表す。
【０１０６】
実施形態8は、固定床が、充填材として、無機炭素、ゼオライト、アルミナ、又はシリカ系吸着材を含む、実施形態1〜7の何れかに記載の方法を表す。
【０１０７】
実施形態9は、固定床が、無機吸着材充填材として、ジオールで変性されたシリカを含む、実施形態1〜8の何れかに記載の方法を表す。
【０１０８】
実施形態10は、固定床が、無機吸着材充填材として、1,2-ジヒドロキシプロパンで変性されたシリカを含む、実施形態9に記載の方法を表す。
【０１０９】
実施形態11は、ジオールで変性されたシリカからなる固定床が、安定した保持時間が達成されるまで、メタノールで前処理される、実施形態8〜10の何れかに記載の方法を表す。
【０１１０】
実施形態12は、特定のピークの保持時間、又は相対的な保持時間が、24時間の分離運転中に変化しない、実施形態11に記載の方法を表す。
【０１１１】
実施形態13は、床が、充填材として、1〜100nmの細孔径を有するクロマトグラフィー吸着材を含む固定床である、実施形態1〜12の何れかに記載の方法を表す。
【０１１２】
実施形態14は、固定床が、充填材として、1〜100nmの細孔径を有するシリカ材料である無機吸着材を含む、実施形態8〜13の何れかに記載の方法を表す。
【０１１３】
実施形態15は、固定床が、充填材として、5〜1000μmの平均粒径分布を有するシリカ材料である無機吸着材を含む、実施形態8〜13の何れかに記載の方法を表す。
【０１１４】
実施形態16は、固定床が、充填材として、5〜20μmの平均粒径を有するシリカ材料である無機吸着材を含む、実施形態8〜15の何れかに記載の方法を表す。
【０１１５】
実施形態17は、固定床が、充填材として、有機又は有機系吸着材を含む、実施形態1〜7、15又は16の何れかに記載の方法を表す。
【０１１６】
実施形態18は、固定床が、充填材として、炭水化物、アガロース若しくはアクリルアミドと架橋した炭水化物、又は架橋有機ポリマーからなる群から選択される有機吸着材を含む、実施形態1〜7の何れかに記載の方法を表す。
【０１１７】
実施形態19は、クロマトグラフィー分離が、0.01〜15MPaの範囲の圧力で行われる、実施形態1〜18の何れかに記載の方法を表す。
【０１１８】
実施形態20は、クロマトグラフィー分離が、0.05〜0.5MPaの範囲の圧力で行われる、実施形態1〜15の何れかに記載の方法を表す。
【０１１９】
実施形態21は、クロマトグラフィー分離が、0.05〜0.5MPaの範囲の圧力で、且つ50μm〜1000μmの範囲の平均粒径の充填材を用いて行われる、実施形態20に記載の方法を表す。
【０１２０】
実施形態22は、クロマトグラフィー分離が、>0.5MPa〜10MPaの範囲の圧力で行われる、実施形態1〜19の何れかに記載の方法を表す。
【０１２１】
実施形態23は、クロマトグラフィー分離が、>0.5MPa〜10MPaの範囲の圧力で、且つ5〜50μmの範囲の平均粒径の充填材を用いて行われる、実施形態22に記載の方法を表す。
【０１２２】
実施形態24は、クロマトグラフィー分離が、20〜25℃で行われる、実施形態1〜23の何れかに記載の方法を表す。
【０１２３】
実施形態25は、クロマトグラフィー分離が、26〜65℃の範囲の高温で行われる、実施形態1〜20の何れかに記載の方法を表す。
【０１２４】
実施形態26は、第1の溶離液ポーション及び第2の溶離液ポーションが、互いに独立して濃縮工程に供される、実施形態1〜25の何れかに記載の方法を表す。
【０１２５】
実施形態27は、ブロックコポリマーが富化された第1の溶離液ポーション、及びブロックコポリマーが欠乏した第2の溶離液ポーションの濃縮工程が、蒸発、乾燥又は蒸留によって行われる、実施形態1〜26の何れかに記載の方法を表す。
【０１２６】
実施形態28は、ブロックコポリマーが富化された第1の溶離液ポーション、及びブロックコポリマーが欠乏した第2の溶離液ポーションの濃縮工程が、液体抽出、膜、結晶化、吸着又は他の溶媒回収技術によって行われる、実施形態1〜27の何れかに記載の方法を表す。
【０１２７】
実施形態29は、分離クロマトグラフィーの前に、シリカ、又はアルミナ、又は分子ふるい、又は活性炭、又はポリマー吸着材、又はイオン交換体、又はこれらの混合物の濾床に、供給混合物を通すことによる第1の濾過工程を含む、実施形態1〜28の何れかに記載の方法を表す。
【０１２８】
実施形態30は、分離クロマトグラフィーの後に、溶離液リサイクルゾーン中に配置された、シリカ、又はアルミナ、又は分子ふるい、又は活性炭、又はポリマー吸着材、又はイオン交換体、又はこれらの混合物の濾床に、欠乏した溶離液を通すことによる第2の濾過工程を含む、実施形態1〜29の何れかに記載の方法を表す。
【０１２９】
実施形態31は、目標ブロックコポリマーに富む第1の溶離液ポーションを、第2の擬似移動床分離プロセスサイクルに供する工程を含む、実施形態1〜30の何れかに記載の方法を表す。
【０１３０】
実施形態32は、第1と第2のプロセスサイクルの間に、1つ以上の溶離液濃縮工程を含む、実施形態1〜31の何れかに記載の方法を表す。
【０１３１】
実施形態33は、ポリオキシエチレン及びポリオキシプロピレン部分を含むポリエーテルブロックコポリマーが、ポロキサマー188又はポロキサマー407である、実施形態1〜32の何れかに記載の方法を表す。
【０１３２】
実施形態34は、供給混合物中に、ブロックコポリマーの溶離液溶液を含み、且つブロックコポリマーの濃度が、好ましくは5〜50重量%、より好ましくは20〜40重量%の範囲である、実施形態1〜33の何れかに記載の方法を表す。
【実施例】
【０１３３】
以下の実施例の何れかに従って得られた全て試料を、以下の条件下でHPLCによって分析した。
注入=サイクル定常状態でのSMB試料0.05ml、移動相=メタノール、流量=0.5ml/分、固定相=YMC (JP) Silica Diol 12nm, 5μm (ID=0.8cm×Lc=30.0cm)、検出=RI屈折率、室温。
「n.d.」:検出されず。
【０１３４】
[実施例1]
ポロキサマー188からのLMW不純物のSMBでの除去
ラボ規模のSMB設備(Semba Bio sciences, USAのOctave 100)を、YMC (JP) Silica Diol 12nm, 20μmを充填した8つのカラム(ID 2cm×Lc 10cm)を用いて組み立て、1区分(入口/出口ノードによって定義される区分)当たり2つのカラムとして配置した。区分I-溶媒ノードと抽出物ノードの間、区分II-抽出物ノードと供給物ノードの間、区分III-供給物ノードとラフィネートノードの間、区分IV-ラフィネートノードと溶媒ノードの間。溶媒として、HPLCグレードメタノール(Sigma Aldrich)を使用し、室温(23〜25℃)で、運転を稼働させた。
【０１３５】
以下の作動パラメーターを、SMBに設定し、設備、系は、抽出物ストリームとラフィネートストリームの両方の全体のサイクル純度が、2つの非連続サイクルにわたって変化しない時に決定される、サイクル定常状態まで作動した。
t切り替え=152秒(ポート同期シフト)
Q供給物=メタノール中25重量%のポロキサマー188 0.7ml/分(供給物ストリーム)
Qラフィネート=4.7ml/分(生成物ストリーム)
Q抽出物=7.4ml/分(廃棄物ストリーム)
Q溶離液=純メタノール10.8ml/分(溶媒ストリーム)
GPC HPLC法によって得られた結果を、表1に、供給物ストリーム、ラフィネート(生成物)ストリーム、及び抽出物(廃棄物)ストリームのクロマトグラムを、図4〜6に記載する。
【０１３６】
【表１】
2019502801.tif 000002
【０１３７】
表1に記載のデータは、ポロキサマー188のLMW不純物(C)の全量が、初期製品グレード(供給物)から除去され、ラフィネート中に、85%近くの目標生成物回収で、高純度生成物(98.9HPLC面積%超)をもたらしたことを示す。
高い供給物濃度の結果として、高い生成物濃度も得られた(3.7重量%超)。
【０１３８】
[実施例2]
ポロキサマー188からのHMW不純物のSMBでの除去(SMBのラフィネートから)
実施例1で報告されたものと同じ品質を有する、ラフィネートストリームからのHMW不純物の除去を試験するために、実施例1について言及した同じカラムを備えた同じSMB設備を使用した(図7)。以下の作動パラメーターを、SMBに設定し、設備、系は、抽出物ストリームとラフィネートストリームの両方の全体のサイクル純度が、2つの非連続サイクルにわたって変化しない時に決定される、サイクル定常状態まで作動した。
t切り替え=130秒(ポート同期シフト)
Q供給物=0.7ml/分(供給物ストリーム、実施例1からのラフィネートと類似)
Qラフィネート=5.7ml/分(生成物ストリーム)
Q抽出物=7.4ml/分(廃棄物ストリーム)
Q溶離液=純メタノール9.8ml/分(溶媒ストリーム)
圧力
GPC HPLC法によって得られた結果を、表2に、供給物ストリーム、ラフィネート(廃棄物)ストリーム、及び抽出物(生成物)ストリームのクロマトグラムを、図7〜9に記載する。
【０１３９】
【表２】
2019502801.tif 000003
【０１４０】
表2に記載のデータは、HMW不純物の全量が、前精製されたポロキサマー188から除去され、抽出物中に、80%近くの目標生成物回収で、高純度生成物(100HPLC面積%近似)をもたらしたことを示す。
【０１４１】
[実施例3]
ポロキサマー407からのLMW不純物のSMBでの除去
開ループSMBモード(図1において区分IVなし)において、実施例1について言及したが、ここでは6つのカラム(1区分当たり2カラム-2:2:2)のみで作動する、同じSMB設備を使用して、ポロキサマー407からLMW不純物を除去した。以下の作動パラメーターを、SMBに設定し、設備、系は、抽出物ストリームとラフィネートストリームの両方の全体のサイクル純度が、2つの非連続サイクルにわたって変化しない時に決定される、サイクル定常状態まで作動した。
t切り替え=150秒(ポート同期シフト)
Q供給物=0.7ml/分(供給物ストリーム、実施例1からのラフィネートと類似)
Qラフィネート=8.9ml/分(生成物ストリーム-開ループSMB)
Q抽出物=8.3ml/分(廃棄物ストリーム)
Q溶離液=純メタノール16.5ml/分(溶媒ストリーム)
GPC HPLC法によって得られた結果を、表3に、供給物ストリーム、ラフィネート(生成物)ストリーム、及び抽出物(廃棄物)ストリームのクロマトグラムを、図10〜12に記載する。
【０１４２】
【表３】
2019502801.tif 000004
【０１４３】
表3に記載のデータは、LMW不純物の全量が、ポロキサマー407から除去され、抽出物中に、90%近くの目標生成物回収で、高純度生成物(99HPLC面積%近似)をもたらしたことを示す。
【０１４４】
[実施例4]
開ループSMB、及び加熱溶媒、及び加熱系においての、ポロキサマー188(40重量%)からのLMW不純物のSMBでの除去
開ループSMBモード(図1において区分IVなし)において、6つのカラム(1区分当たり2カラム-2:2:2)のみで、実施例1について言及した同じSMB設備を稼働させ、全体の粘度を低下させるために溶媒を35℃で供給し、設備を約30℃で稼働させ、メタノール中40重量%の供給物溶液でポロキサマー188からLMW不純物を除去するために使用した。
以下の作動パラメーターを、SMBに設定し、設備、系は、抽出物ストリームとラフィネートストリームの両方の全体のサイクル純度が、2つの非連続サイクルにわたって変化しない時に決定される、サイクル定常状態まで作動した。
t切り替え=158秒(ポート同期シフト)
Q供給物=0.7ml/分(供給物ストリーム、メタノール溶液中40重量%のポロキサマー188)
Qラフィネート=8.9ml/分(生成物ストリーム-開ループSMB)
Q抽出物=7.3ml/分(廃棄物ストリーム)
Q溶離液=35℃の純メタノール15.5ml/分(溶媒ストリーム)
【０１４５】
【表４】
2019502801.tif 000005
【０１４６】
表4に記載のデータは、最大作動圧力の限界が達成された場合(1.86 MPa)、LMW不純物のほぼ全量が、P188から、更に40重量%と高い供給物ポリマー濃度の溶液から除去されたことを示す。
手順は、以下の性能パラメーターによって特徴付けられる。生産性=1日当たり、固定相1kg当たりの処理された生成物2.2kg。
-  希釈=処理された生成物1kg当たりの溶媒130L、
-  回収=70〜80%
【０１４７】
[実施例5]
前濾過及び溶媒回収工程を用いた、ポロキサマー188からのLMW不純物及びHMW不純物のSMBでの除去
a)前濾過
以下の手順を適用して、メタノール中25重量%のP188の供給混合物を処理した。
前濾過1:+/-40mlの床体積(0.22m×0.015m充填、LcxID)のカチオン交換樹脂Amberlite FPC 22 H-流量約0.25ml/分、床体積の10倍の蒸留水、次いで床体積の10倍のメタノールを用いた前洗浄、
前濾過2:+/-40mlの充填床(0.22m×0.015m)の順相シリカGrace DAVISIL(登録商標)LC150A 40〜63μm、流量約3ml/分、この床は、約500〜600mlのポロキサマー溶液の処理のみに使用される、床体積の10倍のメタノールを用いた床の前洗浄。
【０１４８】
b)SMBでのLMWカット(25重量%供給物)
前濾床を洗浄した後、処理される溶液を供給し、第1の床体積分を廃棄する(床内部の溶媒の希釈を回避するため)。出口溶液を25重量%(又は入口と同様)に保持する。
【０１４９】
次いで、処理された溶液を、実施例1に記載されたSMBに供給し、以下の作動パラメーターを設定し、系を48時間にわたり連続的に作動させた。
t切り替え=152秒(ポート同期シフト)
Q供給物=メタノール中25重量%のポロキサマー188 0.7ml/分(供給物ストリーム)
Qラフィネート=4.2ml/分(生成物ストリーム)
Q抽出物=7.3ml/分(廃棄物ストリーム)
Q溶離液=純メタノール10.8ml/分(35℃で供給される溶媒)
GPC HPLC法によって得られた結果を、表5に記載する。
【０１５０】
【表５】
2019502801.tif 000006
【０１５１】
系が48時間運転全体で、安定であることが証明された。性能パラメーターに従うことによって特徴付けられる手順。
-  生産性=1日当たり、固定相1kg当たりの処理された生成物1.3kg、
-  希釈=処理された生成物1kg当たりの溶媒98L、
-  回収=82.5重量%
【０１５２】
c)溶媒蒸発又はSMBでのLMWカットラフィネート
LMWラフィネートカットから溶媒をロトベーパー(rotovapor)で、最大温度90℃未満で、約57重量%の乾燥固体(精製されたP188)の濃度まで蒸発させた。
蒸発後、濃縮された生成物を、先に記載したGPC法(HPLCパルス注入)を用いて試験し、表5に記載の生成物と部分的溶媒蒸発後に得られた生成物の間に相違は検出されなかった。
【０１５３】
d)前濾過
工程c)からの溶液を、25重量%混合物に希釈し、カラープロファイルのために、下記のようにシリカ床に通した。
前濾過2:+/-40mlの充填床(0.22m×0.015m充填)の順相シリカGrace DAVISIL(登録商標)LC150A 40〜63μm、流量約3ml/分、この床は、約500〜600mlのポロキサマー溶液の処理のみに使用される、床体積の10倍のメタノールを用いた床の前洗浄。
【０１５４】
e)SMBでのHMWカット(25重量%供給物)
次いで、工程d)から採取した溶液を、工程b)に記載されたSMBに供給し、以下の作動パラメーターを設定し、系を24時間にわたり連続的に作動させた。
t切り替え=130秒(ポート同期シフト)
Q供給物=メタノール中25重量%の精製された188 0.6ml/分(残留LMW)
Qラフィネート=3.0ml/分(生成物ストリーム)
Q抽出物=7.4ml/分(廃棄物ストリーム)
Q溶離液=純メタノール9.8ml/分(35℃で供給される溶媒)
GPC HPLC法によって得られた結果を、表6に記載する。
【０１５５】
【表６】
2019502801.tif 000007
【０１５６】
系が24時間運転全体で、安定であることが証明された。手順は、以下の性能パラメーターによって特徴付けられる。
-  生産性=1日当たり、固定相1kg当たりの処理された生成物1.3kg、
-  希釈=処理された生成物1kg当たりの溶媒93L、
-  回収=88.1%
【０１５７】
最終生成物に塩は検出されなかった。
【図１】
2019502801.tif 000008
【図２】
2019502801.tif 000009
【図３Ａ】
2019502801.tif 000010
【図３Ｂ】
2019502801.tif 000011
【図４】
2019502801.tif 000012
【図５】
2019502801.tif 000013
【図６】
2019502801.tif 000014
【図７】
2019502801.tif 000015
【図８】
2019502801.tif 000016
【図９】
2019502801.tif 000017
【図１０】
2019502801.tif 000018
【図１１】
2019502801.tif 000019
【図１２】
2019502801.tif 000020
【国際調査報告】
2019502801.tif 000021
2019502801.tif 000022
2019502801.tif 000023